Erhöhte Brandgefahr in Krankenhäusern Lagerungsproblematik Lithium-Ionen-Batterien

Für viele Abfallbeauftragte eine Herausforderung: die Lagerung von Batterien
Für viele Abfallbeauftragte eine Herausforderung: die Lagerung von Batterien (Foto: karichs, Adobe Stock)

Für die Sammlung und Lagerung von Lithium-Batterien gibt es keine rechtsverbindlichen Vorschriften. Berichte über die Brandgefahr und damit verbundene Unfälle durch Litium-Ionen führen vielerorts zu Unsicherheiten bei den Abfallbeauftragten. Abfallmanager Medizin gibt einen Überblick zur korrekten Lagerung, Sammlung und Entsorgung von Lithium-Ionen-Batterien und -Akkus, inklusive einer Checkliste zum Download.

Nach Zahlen des Umweltbundesamts hat sich zwischen 2009 und 2017 in Deutschland die Menge der Lithium-Ionen-Akkus, die pro Jahr in Umlauf kommen, verdreifacht – von knapp 3300 Tonnen auf mehr als 10 000. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte werden die Lithium-Ionen Batterien und -Akkus auch als Hochenergiebatterien bezeichnet. Lithium zählt zu den hochreaktiven Metallen. Bei den heutigen Fertigungsstandards kann prinzipiell davon ausgegangen werden, dass die Batterien und Akkumulatoren bei ordnungsgemäßer und sachgerechter Handhabung vergleichsweise sicher sind.

Kommt es aufgrund von technischen Defekten oder unsachgemäßer Handhabung zu einer unkontrollierten Abgabe der chemisch gespeicherten Energie, erfolgt dies meistals thermische Energie, was zu einem Brand führen kann. Selbst wenn Lithium-Batterien und -Akkus scheinbar entladen sind, können:

  • bei mechanischer Beschädigung umwelt- und gesundheitsgefährdende Stoffe austreten
  • Kurzschlüsse auftreten, zum Beispiel, wenn Plus- und Minus-Pol über elektrische Leiter in Kontakt kommen, die zur Hitzeentwicklung und zum Brand führen
  • durch äußere Erwärmung, zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung oder Heizung, Brände und sogar Explosionen entstehen

Unterschiedliche Vorgaben beachten

Je nach Gewicht, Zustand und Verbauung in Geräten gelten für Lithium- Batterien und -Akkus unterschiedliche Vorschriften für die Verpackung und den Transport. Um korrekt vorzugehen, müssen Abfallbeauftragte zunächst feststellen, ob die Lithium-Batterien und -Akkus beschädigt sind oder nicht.

Die Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien (GRS Batterien), das vom Bundesumweltministerium festgelegte gemeinsame Rücknahmesystem für Gerätebatterien (§ 6 BattG), veröffentlicht auf ihrer Website vier Grundsätze, die es als Abfall- und Gefahrgutbeauftragte bei der Sammlung, Verpackung und Lagerung von Gerätebatterien zu beachten gilt:

  1. Für defekte Lithium-Batterien über 500 g gelten strenge gefahrgutrechtliche Vorschriften. Sie dürfen nur als Mono-Sammlung zusammen mit anderen Lithium-Batterien gesammelt und befördert werden.
  2. Um Kurzschlüsse zu vermeiden, müssen die Pole isoliert und lose Kabel und Kabelenden abgeklebt werden.
  3. Defekte Hochenergiebatterien müssen so verpackt und im Transportbehältnis festgelegt werden, dass ein Verrutschen der einzelnen Batterien im Behälter vermieden wird. Der Behälter muss des Weiteren Brandschutz bieten.
  4. In den Behältern dürfen keine Materialien sein, die Batterien beschädigen können und/oder leicht entzündlich sind.

Gemäß LAGA-Mitteilung 31A sind Batterien, die sich in Elektrogeräten befinden, zu entnehmen und der vorgeschriebenen Entsorgung zuzuführen (die Zuständigkeit der Entsorgung liegt bei GRS, CCR REBATT oder Öko Recell).

Auf Grundlage der Empfehlungen des Bundesverbands der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Rohstoffwirtschaft e.V. (BDE) finden Sie hier eine Anleitung zur Einordnung gebrauchter Lithium-Zellen und -Batterien gemäß ADR sowie zum Sicherheitssystem von GRS-Batterien.

Hohes Risiko für Brände

Grundsätzlich sollten Abfallbeauftragte die Brandgefahr, die von den Batterien und Akkumulatoren ausgeht, nicht unterschätzen. Da Lithium-Ionen eine höhere Energiedichte aufweisen als solche auf Basis von Blei oder Nickel-Cadmium, ist die Brandgefahr ungleich höher. Im Gegensatz zu vielen anderen Stoffen lässt sich ein Lithium-Batteriebrand mit gewöhnlichen Mitteln (zum Beispiel Wasser) nicht effektiv löschen. Fachleute sprechen hier von einem „kontrollierten Abbrennen“. Umso wichtiger ist es, das Batterien von denen ein erhöhtes Risiko ausgeht, sicher gelagert werden.

Lithium-Batterien sind grundsätzlich wie ein Gefahrstoff zu behandeln. Sofern die örtlichen Gegebenheiten es zulassen, ist eine Lagerung im Freien vorteilhaft. Ein ganzheitliches Brandschutzkonzept (zum Beispiel Metallbrandlöscher) ist unabdingbar. Aufgrund der Vielzahl von Batterietypen und der voranschreitenden Weiterentwicklung sowie der unterschiedlichen Gegebenheiten in Kliniken und Praxen ist es nicht möglich, allgemeingültige Aussagen zu geeigneten Konzepten zu treffen.

Kritisch beschädigte Batterien

Beschädigte Batterien stellen ein deutlich erhöhtes Brandrisiko dar. Es handelt sich um Batterien, die eine Temperaturveränderung oder ein stark beschädigtes Gehäuse aufweisen. Hierbei sollte auch auf die Isolationsfähigkeit und die Möglichkeit des Überdruckabbaus (Ventil o.ä.) der Verpackung geachtet werden.

Für die Schadhaftigkeit von Batterien oder Akkus gibt es meist klare Anzeichen:

  • beschädigtes Gehäuse (Risse, Dellen, thermisch verformt, angelaufen)
  • Fehlermeldung über das Batteriemanagementsystem (BMS)
  • auslaufende und/oder bereits ausgelaufene Elektrolytflüssigkeit
  • starke Verformung der Batterie
  • von der Batterie ausgehende Wärme (sofern diese momentan nicht genutzt oder geladen wird)
  • Dampf und Rauch

Welcher Behälter für die Lagerung?

Grundsätzlich gilt, das zwischen regelkonformer (z.B. Kunststofffässer) und tatsächlich sicherer Verpackung unterschieden werden muss. Im schlimmsten Fall entzünden sich die Lithiumbatterien selbst, was zu einer Kettenreaktion im Behälter führen kann. Wer hier als Abfallbeauftragter auf Nummer sicher gehen will, sollte deshalb bei der Lagerung auf widerstandsfähige Stahlbehälter oder Brandschutzschränke setzen. Diese bieten Schutz vor Funken, Flammen, Hitze und Projektilen (Splitter aus einer Explosion einer Batterie). Zusätzlich sollten die ausgewählten Stahlbehälter oder Brandschutzschränke über ein Gasmanagementsystem verfügen. Nur so kann sichergestellt werden, dass die bei einem Batteriebrand entstehenden Gase sicher aus dem Behälter geführt werden können und so eine Explosion des Behältnisses unterbunden werden kann.

Entsorgung der Batterien

Die getrennte Sammlung hält die Schadstoffe aus Hausmüll und Umwelt fern. Zum anderen ermöglicht sie die Verwertung der Batterien und damit die Rückgewinnung wertvoller Stoffe, wie zum Beispiel Kobalt, Mangan, Nickel, Zink oder Stahl. Grundsätzlich gilt für die Entsorgung in Deutschland: Die Hersteller sind in der Pflicht, Altbatterien unentgeltlich zurückzunehmen (§ 5 BattG) und nach dem Stand der Technik zu behandeln und stofflich zu verwerten (§ 14 BattG). Im Batteriegesetz sind Anzeige- und Rücknahmepflichten sowie Verwertungsanforderungen festgelegt. Beim Transport unterliegen sie den Gefahrgutvorschriften.

Quellen

Für viele Abfallbeauftragte eine Herausforderung: die Lagerung von Batterien
Für viele Abfallbeauftragte eine Herausforderung: die Lagerung von Batterien (Foto: karichs, Adobe Stock)